伽玛暴内禀脉冲动力学和辐射机制

发布时间：2020-10-24 12:36

　　 本文介绍作者在攻读博士学位期间的工作情况。综述了伽玛射线暴的研究现状和进展，提出了一个相对论激波模型来拟合和分析伽玛暴的光变曲线，并提出了一种方法对伽玛暴的几种辐射机制进行分析和限制。 许多人运用各种方法来寻找伽玛暴光曲线的统计特征和单暴脉冲的形态，证实了伽玛射线单暴的“快速上升，指数下降(FRED)”的特征。如何解释和理解这一形态特征，成为我们关注的问题。一般认为，伽玛射线暴的光曲线是复杂多变的，它可认为是许多的单暴脉冲构成，对单暴脉冲的研究，对于理解伽玛射线暴的形成机制是十分重要的。根据我们得到的单暴脉冲形态，我们提出了一个相对论性激波模型，利用压力波的传播与激波间的递推关系，对单暴脉冲的形成进行研究，得到了一些有意义的结果并对伽玛暴形成的动力学过程进行了描述。(1)伽玛暴的形成是火球中的等离子体，在“中心发动机”的驱动下，压力波的传播动力学特性形成激波而产生；(2)解释了伽玛射线暴中单暴脉冲快速上升，指数下降的形态(“FRED”)，产生这一形态的原因主要是等离子流体动力学特性造成；即使在“中心发动机”驱动的加速阶段的时标大于减速阶段的时标的情况下，仍能产生这一形态；(3)给出了“中心发动机”的驱动方式(或说过程)对产生的单暴脉冲形态(“FRED”)的影响并不重要的结果，这一结果与Blandford指出的；“中心发动机”的驱动对压力波传播不产生影响的结论一致；(4)伽玛暴单脉冲的半宽主要由加速阶段决定。 我们从理论的角度系统地研究了几种辐射机制的谱硬率(hardness ratio)与最大峰频v_p(最大峰能e_p)的关系，包括：热同步辐射、热康普顿辐射、热轫致辐射、冷却模型和“Band”谱等主流辐射机制，我们得到了(1)硬率与峰能e_p的理论函数关系和曲线；(2)上述几种辐射机制对应的谱硬率和谱的最大峰能之间的关系是非线性的，这与其他人提出的伽玛射线暴观测结果反应二者是伪线性的结论一致，并且显示它们实际上是分布在一个区域，边界是自然的；(3)同步谱曲线比韧致辐射谱曲线更好地符合观测数据；(4)在低能区，几种模型大致都与观测数据有一定的符合，但在高峰能区，数据分布开始出现扩散的趋势，因此在该区对一个给定的源，有可能明确是哪种辐射机制起作用；(5)硬
【学位单位】：中国科学院研究生院（云南天文台）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2006
【中图分类】：P172.3
【部分图文】：

O已t即.留ModU，.砚，ot句图2一1康普顿卫星和其搭载的BA’TSE仪器2、BoppeSAX卫星(1996年4月30日一)BPepoSAX卫星搭载的设备主要有:设设备名称称工作通道道研究任务务伽伽玛暴探测器器40一600keVVV监视来自全天的伽玛暴;;;(((GRBM)))))))宽宽视场X射线照相相2一30keVVV视场400x400，分辨率3’’机机(wFC，2个)))))左右;;;窄窄视场X射线仪器器器更精确的定位。。困困Fl，2个)

性的要求[’6’〕。但是，早期人们仍为伽玛暴起源是宇宙学的还是发生在银河系的扩展暗晕里的问题开展了辩论，直到1997年余辉的发现及寄主星系红移的确定，伽玛暴起源于宇宙学才得以确认。其空间角分布如图3一1所示。伽玛暴空间径向分布不均匀。这一性质可由V邝mxa检验进行分析，Selullidi等人首次提出将该检验方法运用到分析伽玛暴的空间径向分布[’41。下面我们简单扼要地介绍该检验。在欧氏空间中，观测到的某个给定源的峰值记数qae*与距离;的关系为qoa产r一2，(3一1)

发现和准确定位使伽玛暴的寄主星系得以认证，进而得到，通过余辉的光曲线和谱与超新星的对比，得到与超新星迄今为止最有力的观测证据。因此我们将他们归为一章进行寄主星系伽玛暴进行精确定位和余辉的发现，伽玛暴寄主星系逐渐暴的余辉消失之后，人们发现了比较暗的寄主星系，它的有些能达到30。伽玛暴的寄主星系一般尺度较小、质量较蓝，呈现出是处于大量恒星形成过程，具有较低的金属丰的星等和红移分布表明这是典型的正常暗星系127，52，78Zgvl。伽Ly。线[28，028’l，这意味着寄主星系内有低的金属丰度，有大伽玛暴和大质量恒星有联系。厘米和毫米波段的观测支持
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 韦大明,陆埮;γ射线暴的研究进展(Ⅰ):γ暴的观测特征及能源机制[J];天文学进展;1995年03期

2 黄永锋,陆　;γ暴研究的重大突破:余辉的发现与观测研究[J];天文学进展;1998年04期

相关博士学位论文 前1条

1 梁恩维;Gamma射线暴的光变曲线和谱硬度比[D];中国科学院研究生院（云南天文台）;2002年

本文编号：2854478